(57)【要約】【課題】  樹脂モールド金型にまったくエアベントを設けることなくキャビティからエアを排出して、樹脂ばりを発生させずに樹脂モールドすることを可能にする。【解決手段】  樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品３０とともに樹脂５０をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、樹脂モールド金型２０、２１により被成形品３０とともに樹脂５０をクランプする際に、まず、被成形品をクランプするクランプ面圧を、キャビティ４２からエアを排出可能とし、キャビティから樹脂が漏出することを阻止するセット圧に設定し、このセット圧によって被成形品３０をクランプした状態で、キャビティ４２内に樹脂５０が充填されるまで型締めしてキャビティ４２内からエアを排出し、前記クランプ面圧を、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する際の成形圧によってキャビティから樹脂が漏出しない閉鎖圧に設定した後、樹脂に成形圧をかけて樹脂モールドする。【選択図】          図２
2005088395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、
前記樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプする際に、まず、被成形品をクランプするクランプ面圧を、キャビティからエアを排出可能とし、キャビティから樹脂が漏出することを阻止するセット圧に設定し、
このセット圧によって被成形品をクランプした状態で、キャビティ内に樹脂が充填されるまで型締めしてキャビティ内からエアを排出し、
前記クランプ面圧を、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する際の成形圧によってキャビティから樹脂が漏出しない閉鎖圧に設定した後、樹脂に成形圧をかけて樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド方法。
【請求項２】
樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、
前記樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプする際に、まず、被成形品と樹脂モールド金型のクランプ間隔を、キャビティからエアを排出可能とし、キャビティから樹脂が漏出することを阻止するセット間隔に設定し、
このセット間隔によって被成形品をクランプした状態で、キャビティ内に樹脂が充填されるまで型締めしてキャビティ内からエアを排出し、
前記クランプ間隔を、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する際の成形圧によってキャビティから樹脂が漏出しない閉鎖間隔に設定した後、樹脂に成形圧をかけて樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド方法。
【請求項３】
樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド装置であって、
型開閉方向に可動に支持され、クランプ面が被成形品をクランプしてキャビティ領域を規定するクランパと、
クランパに摺接して型開閉方向に可動に支持され、キャビティの底面を規定するキャビティ駒とを備え、
前記被成形品をクランプするクランプ面圧を、キャビティからエアを排出する際に、キャビティからエアを排出可能とし樹脂の漏出を阻止するセット圧とし、樹脂成形する際に、キャビティからの樹脂の漏出を阻止する閉鎖圧としてクランパを駆動するクランパの駆動手段と、
前記クランパが被成形品を前記セット圧によりクランプしている際に、前記キャビティ駒を駆動してキャビティからエアを排出し、前記クランパが被成形品を前記閉鎖圧によりクランプしている際に、前記キャビティ駒を駆動してキャビティ内に充填されている樹脂を成形する前記キャビティ駒の駆動手段とを備えていることを特徴とする樹脂モールド装置。
【請求項４】
前記クランパの駆動手段として、型開閉方向に弾発するスプリングを用い、規定動作を律するプログラム制御によって樹脂モールド金型の型締めをおこなうことを特徴とする請求項３記載の樹脂モールド装置。
【請求項５】
前記クランプ面圧およびキャビティ内圧を検知する検知手段を備え、該検知手段による検知情報に基づいて前記クランプ面圧およびキャビティ内圧を規定値に制御するフィードバック制御によって樹脂モールド金型の型締めをおこなうことを特徴とする請求項３記載の樹脂モールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関し、より詳細には金型にエアベントを設けずに樹脂モールドすることを可能にする樹脂モールド方法および樹脂モールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数個の半導体チップが搭載された基板、半導体ウエハ等の被成形品を樹脂モールド金型を用いて樹脂モールドする方法として、型開きした状態でキャビティに樹脂を供給し圧縮成形により被成形品を樹脂モールドする方法がある。
このように被成形品を樹脂モールド金型でクランプして樹脂モールドする場合には、キャビティ内にエアが残留するから、エアが樹脂中に混入して成形樹脂中にボイドが生じることを防止する目的で金型にエアベントを設け、キャビティに樹脂が充填される際に、キャビティ内のエアがエアベントから外部に排出されるようにして樹脂モールドしている。
【０００３】
エアベントは樹脂モールド時の樹脂圧によってキャビティ内のエアがキャビティ外へ排出されるようにするもので、金型面をわずかに研削して、樹脂圧が作用した際に樹脂は漏出させずにエアのみを外部に排出するように設けられる。エアベントを設ける部位は、被成形品の形状によって個々異なるが、樹脂が充填されるキャビティに接続するようにして設けられる。
【特許文献１】特開２００２−１７６０６７号公報
【特許文献１】特開平１０−２１７２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金型にエアベントを設けずに樹脂モールドする方法としては、樹脂モールド金型で被成形品をクランプした際にキャビティに残留しているエアを減圧排気して樹脂モールドする方法があるが、一般の樹脂モールド装置では金型にエアベントを設けて樹脂モールドする方法がふつうである。前述したように、エアベントはキャビティ内のエアの排出を主目的として優先しているために、実際にはエアとともに樹脂がわずかに排出される。このため、エアベントを形成した金型を使用して樹脂モールドした場合には、エアベント部分から排出された樹脂が樹脂ばりとなって被成形品の表面に付着し、樹脂モールド金型の金型面にも付着することになる。
【０００５】
図１３は、樹脂モールド金型に設けたエアベントによって被成形品に樹脂ばりが生じる例を示す。同図で１０が被成形品、１２が樹脂モールド部、１４が樹脂ばりである。図示例では、キャビティの周囲にエアベントを設け、樹脂モールド部１２の周囲に樹脂ばり１４が生じていることを示す。樹脂ばり１４が生じた部位については金型面にも樹脂ばりが付着するから、樹脂モールド時には樹脂モールド操作ごとに金型面をクリーニングして樹脂モールドしている。
また、図１３に示すように樹脂モールド部１２の周囲にエアベントを設ける場合は、隣接するキャビティ間にエアベント領域を確保する必要があり、キャビティを近接させて配置することが制約されるという問題もある。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、金型にエアベントを設けずにキャビティに残留したエアを好適に排出させることができ、金型および被成形品が樹脂ばりによって汚れることを防止して樹脂モールドすることを可能にする樹脂モールド方法および樹脂モールド装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、前記樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプする際に、まず、被成形品をクランプするクランプ面圧を、キャビティからエアを排出可能とし、キャビティから樹脂が漏出することを阻止するセット圧に設定し、このセット圧によって被成形品をクランプした状態で、キャビティ内に樹脂が充填されるまで型締めしてキャビティ内からエアを排出し、前記クランプ面圧を、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する際の成形圧によってキャビティから樹脂が漏出しない閉鎖圧に設定した後、樹脂に成形圧をかけて樹脂モールドすることを特徴とする。
【０００８】
また、樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド方法であって、前記樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプする際に、まず、被成形品と樹脂モールド金型のクランプ間隔を、キャビティからエアを排出可能とし、キャビティから樹脂が漏出することを阻止するセット間隔に設定し、このセット間隔によって被成形品をクランプした状態で、キャビティ内に樹脂が充填されるまで型締めしてキャビティ内からエアを排出し、前記クランプ間隔を、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する際の成形圧によってキャビティから樹脂が漏出しない閉鎖間隔に設定した後、樹脂に成形圧をかけて樹脂モールドすることを特徴とする。
【０００９】
また、  樹脂モールド金型としてエアベントが設けられていない金型を使用し、樹脂モールド金型により被成形品とともに樹脂をクランプし、圧縮成形によって樹脂モールドする樹脂モールド装置であって、型開閉方向に可動に支持され、クランプ面が被成形品をクランプしてキャビティ領域を規定するクランパと、クランパに摺接して型開閉方向に可動に支持され、キャビティの底面を規定するキャビティ駒とを備え、前記被成形品をクランプするクランプ面圧を、キャビティからエアを排出する際に、キャビティからエアを排出可能とし樹脂の漏出を阻止するセット圧とし、樹脂成形する際に、キャビティからの樹脂の漏出を阻止する閉鎖圧としてクランパを駆動するクランパの駆動手段と、前記クランパが被成形品を前記セット圧によりクランプしている際に、前記キャビティ駒を駆動してキャビティからエアを排出し、前記クランパが被成形品を前記閉鎖圧によりクランプしている際に、前記キャビティ駒を駆動してキャビティ内に充填されている樹脂を成形する前記キャビティ駒の駆動手段とを備えていることを特徴とする。
また、前記クランパの駆動手段として、型開閉方向に弾発するスプリングを用い、規定動作を律するプログラム制御によって樹脂モールド金型の型締めをおこなうことを特徴とする。
また、前記クランプ面圧およびキャビティ内圧を検知する検知手段を備え、該検知手段による検知情報に基づいて前記クランプ面圧およびキャビティ内圧を規定値に制御するフィードバック制御によって樹脂モールド金型の型締めをおこなうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る樹脂モールド方法および樹脂モールド装置によれば、被成形品を樹脂とともにクランプして樹脂モールドする際に、被成形品をクランプするクランプ面圧をセット圧と閉鎖圧に調節し、樹脂とともに被成形品をクランプする操作を被成形品のクランプ状態と組み合わせて樹脂モールドすることによって、樹脂モールド金型にまったくエアベントを設けることなくキャビティから確実にエアを排出させ、かつ樹脂ばりを生じさせずに樹脂モールドすることが可能となる。これによって、成型樹脂中にボイドがなく、信頼性の高い半導体装置として提供することができるとともに、金型を汚すことなく樹脂モールドすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜４は本発明に係る樹脂モールド方法の一実施形態を示す説明図である。図では、樹脂モールド装置において特徴的な構成部分である樹脂モールド金型の構成を示す。本実施形態においては、樹脂モールド金型の上型２０がプレス装置の固定プラテンに支持され、下型２１が可動プラテンに支持されて型開閉駆動されて被成形品を樹脂モールドする。もちろん、上型２０をプレス装置の可動プラテンに支持し、下型２１を固定プラテンに支持するように構成することもできる。
【００１２】
まず、図１により樹脂モールド金型の構成について説明する。本実施形態の樹脂モールド金型は、上型２０で被成形品３０を支持し、下型側に供給した樹脂５０とともに被成形品３０を圧縮成形して樹脂モールドするものである。被成形品３０は基板３１の上に複数個の半導体チップ３２をマトリクス状に配置したもので、キャビティによって囲まれた領域内に配置されている複数個の半導体チップ３２が一括して樹脂モールドされるように構成されている。
なお、被成形品３０としては、基板３１に半導体チップ３２を搭載したものの他に、半導体ウエハや、リードフレームに半導体チップを搭載した製品等を対象とすることができる。被成形品３０はたとえばエア吸着によって上型２０の金型面に支持する。
【００１３】
２２は被成形品３０を樹脂モールドするキャビティの平面領域に対応して形成されているキャビティ駒である。２４はキャビティ駒２２の下面に当接可能に設けられているキャビティ駒支持ブロックであり、２４ａはキャビティ駒支持ブロック２４と下型２１との間を型開閉方向に弾発するように設けられているスプリングである。被成形品３０が複数のキャビティによって樹脂モールドされる場合には、キャビティ駒２２も各々のキャビティの配置に合わせて複数設けられる。
【００１４】
２６はキャビティ駒２２を囲む配置に設けられているクランパである。キャビティ駒２２は、クランパ２６に設けられた収納孔内に型開閉方向に可動に、かつ収納孔の底部側に設けられた段差によりクランパ２６に対する下降位置が規制されてクランパ２６に支持されている。２８はクランパ２６の下面に当接するクランパセットブロックであり、２８ａはクランパセットブロック２８と下型２１との間を弾発して設けられているスプリングである。
２９はクランパ２６の下方に配置したクランパ閉鎖ブロックであり、２９ａはクランパ閉鎖ブロック２９と下型２１との間を弾発して設けられているスプリングである。
【００１５】
図１に示すように、型開きした状態においては、クランパ２６はスプリング２８ａおよびクランパセットブロック２８により支持され、キャビティ駒支持ブロック２４およびクランパ閉鎖ブロック２９は、それぞれキャビティ駒２２およびクランパ２６とは離間した位置にある。
型開き状態で、クランパ２６とキャビティ駒２２によって形成されるキャビティ凹部２５を覆うようにリリースフィルム４０を配置し、リリースフィルム４０によって被覆されたキャビティ凹部２５に樹脂５０を供給して樹脂モールド操作が開始される。
【００１６】
なお、リリースフィルム４０はキャビティ凹部２５の形状にならってあらかじめプリフォームしたものをキャビティ凹部２５にセットすることもできるし、所要の柔軟性および耐熱性を備えたリリースフィルム４０をクランパ２６にエア吸着してセットすることもできる。この場合は、キャビティ凹部２５の底面側からエア吸引することにより、リリースフィルム４０をキャビティ凹部２５の内面形状にならってエア吸着することができる。
【００１７】
樹脂５０は、たとえば液状樹脂を計量してキャビティ凹部２５に供給する。樹脂５０は図１に示すように、ひとつの塊状として供給することもできるし、樹脂の流動を抑制するために被成形品３０に搭載されている半導体チップ３２の位置に合わせて分割して塗布するようにして供給することもでき、塗布形態は任意に選択することができる。また、リリースフィルム４０を金型にセットした後に、キャビティ凹部２５内に樹脂５０を供給することもできるし、金型外であらかじめリリースフィルム４０に樹脂５０を塗布しておき、樹脂５０とともにリリースフィルム４０を金型にセットすることも可能である。
【００１８】
図２〜４は、図１に示すように金型に樹脂５０が供給された状態から下型２１を上動させて被成形品３０を樹脂モールドする工程を示す。
本実施形態の樹脂モールド装置ではクランパ２６のクランプ面である上端面で被成形品３０をクランプすることによって、樹脂５０が圧縮成形（充填）されるキャビティが形成される。したがって、従来の樹脂モールド装置と同様の形態であれば、クランパ２６のクランプ面にエアベントが設けられることになるが、本実施形態においてはクランパ２６にはまったくエアベントを設けずに樹脂モールドする。樹脂モールド金型にエアベントを設けずに樹脂モールドすることができるのは、本実施形態の樹脂モールド装置では、クランパ２６のクランプ面圧他を機能的に調節して樹脂モールドするようにしていることによる。
【００１９】
以下では、本実施形態の樹脂モールド金型を用いて樹脂モールドする工程を、図２〜４とともに説明する。
金型に樹脂５０が供給された状態で、下型２１を上動させ、クランパ２６の上端面で被成形品３０をクランプし、クランパ２６の面圧をセット圧に到達させる。セット圧とは、キャビティ内のエアは漏れるが、樹脂５０は漏れない面圧状態を意味する。クランパ２６の面圧をセット圧に設定することによって、リリースフィルム４０と被成形品３０との接合面を、エアは通過するが樹脂５０は通過しない設定とすることができる。
【００２０】
クランパ２６をセット圧に設定する操作は、スプリング２８ａによりクランパセットブロック２８を介してクランパ２６を弾性的に押し上げる作用によってなされる。エアは漏れるが樹脂５０は漏れないクランプ面圧状態であるセット圧は、使用する樹脂５０の粘性やクランパ２６のクランプ領域の大小によって異なる。エアおよび樹脂ともに漏出し難い場合には、セット圧を０とし、リリースフィルム４０と被成形品３０との間に若干の隙間をあける設定が適切である場合もある。スプリング２８ａの弾性力あるいは変位量を調節することによって、クランパ２６によるクランプ面圧が所要のセット圧となるように調節することができる。
図２は、クランパ２６で被成形品３０をクランプした後、下型２１をさらに上動させてキャビティ駒２２の下面にキャビティ駒支持ブロック２４の上端面が接触した状態を示している。
【００２１】
キャビティ駒２２の下面にキャビティ駒支持ブロック２４の上端面が接触した状態からさらに下型２１を上動させると、スプリング２４ａとキャビティ駒支持ブロック２４を介してキャビティ駒２２が押し上げられる。キャビティ駒２２が上動している際にはクランパ２６はセット圧のまま被成形品３０をクランプしており、キャビティ駒２２はクランパ２６に対して相対的に上動する。こうしてキャビティ駒２２がクランパ２６に対して上動することにより、キャビティ４２から樹脂５０を排出させずにエアのみを排出させることができる。
【００２２】
図３は、キャビティ駒２２を上動させてキャビティ４２からエアを排出させた状態、いいかえればキャビティ４２が樹脂５０によって充填された状態を示す。キャビティ４２からエアが完全に排出されると、キャビティ４２内の樹脂５０の圧力が急激に上昇して充填圧力に到達する。
この状態で、図３に示すように、クランパ閉鎖ブロック２９の上端面がクランパ２６の下面に接触する状態となる。いいかえれば、キャビティ駒２２を上動させてキャビティ４２からエアを排出し、キャビティ４２が樹脂５０によって充填された時点でクランパ閉鎖ブロック２９の上端面がクランパ２６の下面に接触するようにクランパ閉鎖ブロック２９とスプリング２９ａが配置されている。
【００２３】
クランパ閉鎖ブロック２９の上端面がクランパ２６の下面に接触した状態からさらに下型２１を上動させると、スプリング２９ａの弾性力およびクランパ閉鎖ブロック２９を介してクランパ２６が被成形品３０に押圧される。スプリング２９ａの弾性力（押圧力）はクランパセットブロック２８を支持するスプリング２８ａの押圧力よりも大きく設定されており、下型２１をさらに上動させる操作によって、クランパ２６はキャビティ４２に充填されている樹脂５０に成形圧力を加えた際に、キャビティ４２から樹脂５０を漏出させない閉鎖圧によって被成形品３０をクランプするようになる。
【００２４】
被成形品３０が、クランパ２６によってキャビティ４２から樹脂５０が漏出しない閉鎖圧でクランプされた状態で、最終的に下型２１を型締め位置まで上動させ、キャビティ４２内を成形圧力とする。キャビティ駒２２が最終の成形位置まで押し上げられ、キャビティ４２内が成形圧力に到達した状態で樹脂５０を硬化させる。
図４は、クランパ２６によって被成形品３０を閉鎖圧でクランプし、キャビティ４２内の樹脂５０を成型圧力によって樹脂成形している状態を示す。キャビティ４２に成形圧力を加えている際には、被成形品３０は閉鎖圧でクランパ２６によってクランプされているから、キャビティ４２の外部に樹脂が漏出することがなく、キャビティ４２の外部で樹脂ばりが生じることがない。
【００２５】
樹脂成形後は、下型２１を元位置まで降下させることにより、被成形品３０とクランパ２６とのクランプを解除して型開きし、型開きした状態で金型内から成形品を取り出せばよい。
こうして、図１〜図４に示す樹脂モールド工程によって被成形品３０を樹脂モールドすることができる。本実施形態の樹脂モールド方法によれば、金型にまったくエアベントを設けることなく、キャビティ４２から確実にエアを排出して樹脂モールドすることができ、成形品や金型面に樹脂ばりを生じさせることなく樹脂モールドすることができる。
【００２６】
図５は上述した樹脂モールド金型の構成を上型側と下型側とで逆の配置とし、上型２０にキャビティ駒２２およびクランパ２６等を設け、下型２１に被成形品３０と樹脂５０とを供給して樹脂モールドする構成とした例を示す。このように、上型側と下型側の構成を逆に配置して樹脂モールド装置を構成することも可能である。
また、上記実施形態においては上型２０の金型面に被成形品３０を支持したが、キャビティ凹部２５に樹脂５０を供給した後、クランパ２６の上面に被成形品３０をセットして樹脂モールドすることも可能であり、被成形品３０は必ずしも上型２０に支持しなければならないものではない。
また、本実施形態においては、あらかじめ駆動速度およびストロークを定めて下型２１を型締めするプログラム制御をおこなっているが、樹脂モールド条件を最適とするために、より緻密なフィードバック制御によって金型駆動することも可能である。
【００２７】
図６〜９は本発明に係る樹脂モールド装置の他の実施形態として、駆動シリンダを使用したフィードバック制御によって樹脂モールド金型を型締めし、クランパを駆動操作するように構成した樹脂モールド装置とこの樹脂モールド装置を使用した樹脂モールド工程を示す。
図６は型開きした状態でキャビティ駒２２とクランパ２６とによって形成されるキャビティ凹部２５にリリースフィルム４０と樹脂５０とを供給した状態を示す。本実施形態の樹脂モールド装置は、下型２１を型開閉方向に駆動する主駆動シリンダ７０と、クランパ２６を駆動する副駆動シリンダ７２とを備え、上型は固定されている。
図６は主駆動シリンダ７０および副駆動シリンダ７２のピストンが下位置にあり、樹脂モールド金型が型開きしている状態である。
【００２８】
この実施形態では、クランパ２６の面圧およびキャビティ４２の内圧を圧力センサーで測定し、測定した圧力値をもとに図１１に示すフローによって各駆動シリンダの出力を制御するフィードバック制御をおこなっている。
図７は、主駆動シリンダ７０を駆動して下型２１を上動させ、クランパ２６の上端面で被成形品３０をクランプし、クランパ２６によって被成形品３０を押圧するクランプ面圧がセット圧となるよう出力制御した状態を示す。
図１１に示す制御フロー図では、ステップ６０によってクランプ面圧が規定のセット圧となるよう金型を駆動制御した状態にあたる。
【００２９】
図８は、主駆動シリンダ７０を駆動して、キャビティ４２の内圧が充填圧に到達するまでキャビティ駒２２を上動させた状態を示す。図１１では、ステップ６２によってキャビティの内圧が規定の充填圧となるよう金型を駆動制御した状態にあたる。被成形品３０はクランパ２６によってセット圧でクランプされているから、キャビティ駒２２を上動させることによってキャビティ４２からはエアのみが排出される。キャビティ駒２２を上動させる際にスプリング２６ａが圧縮され、クランパ２６の面圧は微増するが、クランパ２６はキャビティ４２からエアを排出させ、樹脂５０を漏出させないセット圧で被成形品３０をクランプする状態を維持している。エアが完全に排出されると、キャビティの内圧が急激に上昇して充填圧に到達するため、これをもってエアの排出が完了したものとすることができる。
【００３０】
次に、図９は副駆動シリンダ７２を駆動してクランパ２６を押し上げ、被成形品３０を閉鎖圧でクランプし、主駆動シリンダ７０によって下型２１を最終的に上動させて樹脂５０に成型圧をかけた状態を示す。図１１では、ステップ６３によってクランプ面圧が規定の閉鎖圧となるよう金型を駆動制御した後、続くステップ６４によってキャビティの内圧が規定の成形圧となるよう金型を駆動制御した状態にあたる。副駆動シリンダ７２はキャビティ４２から樹脂５０が漏出しないように、被成形品３０をクランパ２６によって閉鎖圧でクランプするためのものであり、閉鎖圧で被成形品３０をクランプした状態で、樹脂５０に成形圧力を作用させることにより、樹脂５０に成形圧力を加えた際にキャビティ４２から樹脂５０を漏出させずに樹脂モールドすることが可能となる。
以上のように、樹脂モールド金型にまったくエアベントを設けずに、キャビティ４２からエアを排出して、樹脂ばりを生じさせずに樹脂モールドすることができる。
なお、図１０は、樹脂モールド金型の上型と下型の構成を逆に配置した例を示す。
【００３１】
本実施形態の樹脂モールド装置では、クランパ２６をスプリング２６ａによって弾性的に押圧する構成とし、クランパ２６を押動する副駆動シリンダ７２とスプリング２６ａとを併用した構成としているが、スプリングをまったく使用せず、駆動シリンダのみで樹脂モールド装置を構成することも可能である。また、上記実施形態のように下型２１の全体を主駆動シリンダ７０によって駆動して制御することも可能であるし、キャビティ駒２２とクランパ２６とを別体の駆動シリンダで制御するようにすることも可能である。このように金型駆動方法としては、種々の方法を採用することができる。
【００３２】
また、本実施形態の樹脂モールド装置では、クランパ２６の面圧およびキャビティ４２の内圧を圧力センサーで測定し、測定した圧力値をもとに駆動シリンダの出力を制御するフィードバック制御方式としたが、クランパ２６およびキャビティ駒２２の上動位置、あるいは各駆動シリンダの出力値をもとに、駆動シリンダの出力あるいはストロークを制御するフィードバック制御方式とすることもできる等、種々の構成が可能である。本発明においては、図１１に示す制御フローが実現されていればよい。
【００３３】
図１２は、本発明に係る樹脂モールド方法において、被成形品３０をクランプするクランプ面圧とキャビティ内圧が変化する様子を時間経過とともに説明した図である。同図では上側にクランプ面圧が変化する様子、下側にキャビティ内圧が変化する様子を示す。
図に示すように、樹脂モールド開始時、すなわち型開き時においては、クランパ２６は被成形品３０をクランプせず、クランプ面圧は０であり、キャビティ内圧は大気圧となっている。
次いで、クランパ２６が被成形品３０をクランプしてクランプ面圧がセット圧となってクランパがセットされる。
クランパがセットされた後、キャビティ４２からエア抜きが開始される。矢印はクランパのセットが終了した後、キャビティ側でのエア抜き開始操作に移行することを示す。キャビティ４２からエア抜きしている際には、キャビティの内圧はエア抜き抵抗により若干圧力が上昇する。
【００３４】
エア抜きが完了した状態はキャビティ４２に樹脂５０が充填された状態であり、キャビティ４２には樹脂５０による充填圧力が内圧として作用し、急激に圧力が上昇する。
キャビティ４２に樹脂５０が充填された後、クランパ側でクランパ２６のクランプ面圧を閉鎖圧とする操作に移行する。クランパ２６の面圧が閉鎖圧になったところで、キャビティ４２の内圧を成形圧にまで高める操作に移行する。クランプ面圧を閉鎖圧、キャビティ内圧を成形圧として樹脂５０を硬化させ、樹脂成形する。
【００３５】
図１２に示す樹脂モールド工程において、クランプ面圧がセット圧に設定されている状態は、キャビティ４２からエアが排出可能となっている状態で、樹脂５０は漏れ難い状態になっているのであるが、キャビティ４２に樹脂５０が充填されるまではキャビティにはエア抜きのための低い内圧が作用しているだけであり、キャビティ４２に樹脂の充填圧力が作用する際の急激な圧力変化を捉えてクランプ面圧をセット圧から閉鎖圧に切り換えることによって、キャビティ４２から樹脂５０が漏出することを防止することができる。このようにセット圧と閉鎖圧の切り換え操作によって、金型にエアベントを設けることなくキャビティ４２からエアを排出して樹脂モールドすることが可能となる。
【００３６】
なお、図１２では、キャビティ内圧が充填圧となった後、クランプ面圧を閉鎖圧とし、さらにキャビティ内圧を成形圧にまで昇圧するものとして図示しているが、樹脂モールド製品によっては、充填圧が成形圧と同値である製品もあり、必ずしも図示したような昇圧がおこなわれるわけではない。充填圧が成形圧と同値である場合には、キャビティ内圧が充填圧となった後、クランプ面圧を閉鎖圧とし、充填圧と同値の成形圧をかけて樹脂モールドを完了することとなる。
また、上述した各実施形態においては、リリースフィルム４０を用いて樹脂モールドしているが、リリースフィルム４０を使用せずに樹脂モールドする場合でも本発明方法を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】樹脂モールド装置の第１の実施形態の構成を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図５】第１の樹脂モールド装置の変形例を示す説明図である。
【図６】樹脂モールド装置の第２の実施形態の構成を示す説明図である。
【図７】第２の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図８】第２の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態の樹脂モールド装置による樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図１０】第２の樹脂モールド装置の変形例を示す説明図である。
【図１１】樹脂モールド工程を示すフロー図である。
【図１２】樹脂モールド工程におけるクランプ面圧とキャビティ内圧を示す説明図である。
【図１３】被成形品に樹脂ばりが生じた様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０  上型
２１  下型
２２  キャビティ駒
２４  キャビティ駒支持ブロック
２５  キャビティ凹部
２６  クランパ
２８  クランパセットブロック
２９  クランパ閉鎖ブロック
３０  被成形品
３２  半導体チップ
４０  リリースフィルム
４２  キャビティ
５０  樹脂
７０  主駆動シリンダ
７２  副駆動シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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